Grupurile de celule din ce în ce mai dense din tumorile în creştere transformă vasele de sânge în canale pline de fibre. Acest lucru face ca celulele imunitare să fie mai puţin eficiente, după cum sugerează descoperirile cercetătorilor de la ETH Zurich şi de la niversitatea din Strasbourg.
Cercetarea lor este publicată în Matrix Biology.
În urmă cu aproape zece ani, cercetătorii au observat pentru prima dată că tumorile apărute în diferite tipuri de cancer - inclusiv cancerul colorectal, cancerul de sân şi melanomul - prezintă canale care duc de la suprafaţă spre interiorul clusterului celular. Dar modul în care se formează aceste canale şi funcţiile pe care le îndeplinesc au rămas mult timp un mister.
Experimente elaborate şi detaliate
Printr-o serie de experimente elaborate şi detaliate, grupurile de cercetare conduse de Viola Vogel, profesor de mecanobiologie aplicată la ETH Zurich, şi Gertraud Orend de la universitatea din Strasbourg au găsit posibile răspunsuri la aceste întrebări.
Există numeroase dovezi care sugerează că aceste canale, pe care cercetătorii le-au numit „piste tumorale", au fost cândva vase de sânge.
Aceste vase de sânge încep prin a aproviziona cu glucoză şi oxigen grupurile de celule în creştere rapidă. Dar apoi, vasele suferă un proces care le privează de funcţia lor iniţială de transport al sângelui: pereţii vaselor se modifică, iar cavitatea vasului se umple treptat.
Când fibrele controlează comportamentul celulelor imune
Acest material de umplutură constă în principal din celule şi fibre proteice nou formate, care alcătuiesc ceea ce se numeşte matrice extracelulară.
Aici se găsesc fibre de colagen, precum şi fibre de fibronectină. Acestea din urmă joacă un rol în procesele de creştere care au loc în principal în timpul dezvoltării embrionare sau al vindecării rănilor.
În articolul lor, cercetătorii arată că fibrele din interiorul „pistelor tumorale" sunt capabile să reţină celulele imune.
(Foto: Reprezentări schematice ale unui vas de sânge tumoral (l.) şi ale unui canal matriceal care a apărut dintr-un astfel de vas. Credit: ETH Zurich)
În timp ce acest lucru se întâmplă, celulele imune se întind de-a lungul canalelor şi se lipesc de fibrele libere de fibronectină.
„În această formă alungită, celulele imune trec de la combaterea bolilor la susţinerea proceselor de vindecare", spune prof. Vogel.
În loc să atace celulele tumorale, ele excretă molecule care stimulează creşterea, ajutând astfel celulele canceroase să se înmulţească.
Rolul necunoscut până acum al tensiunii tisulare
Devine clar că tensiunea fibrelor din matricea extracelulară joacă un rol cheie şi necunoscut până acum în dezvoltarea tumorilor: în ţesutul sănătos, fibrele de fibronectină sunt întinse extrem de tare; doar în ţesutul tumoral acestea sunt relaxate.
În această formă mai lejeră, mai relaxată, înconjurate de pereţii vaselor de sânge transformate, fibrele de fibronectină creează în mod evident o nişă în care celulele canceroase pot creşte nestingherite.
Prof. Vogel spune că cercetarea în domeniul cancerului s-a concentrat în principal asupra celulelor, în timp ce „matricea extracelulară a fost adesea trecută cu vederea".
De aceea, interacţiunea dintre celule şi mediul lor rămâne încă un mister. „Dar dacă vrei să înţelegi ce face un păianjen, trebuie să te uiţi şi la pânza sa", spune ea.
Investigarea mostrelor de ţesut de la pacienţi
Prin urmare, prof. Vogel consideră, de asemenea, că noile descoperiri reprezintă un motiv pentru a-şi extinde aria de cercetare şi pentru a înţelege mai bine imaginea de ansamblu.
„Cu cât înţelegem mai bine modul în care micro-mediul orientează modul în care se înmulţesc celulele tumorale, cu atât este mai probabil să găsim o modalitate de a le împiedica să facă acest lucru", spune ea.
Cu toate acestea, prof. Vogel avertizează asupra transpunerii implicaţiilor rezultatelor la oameni, deoarece acestea se bazează pe experimente pe şoareci cu cancer de sân.
Rămâne de văzut dacă aceste rezultate pot fi sau nu aplicate direct la cancerele la om. Dar există, într-adevăr, mai multe paralele, aşa cum a demonstrat recent grupul de cercetare al prof. Orend, de la universitatea din Strasbourg.
Între timp, grupul de cercetare al prof. Vogel a început să colaboreze cu Kantonsspital Baden la un proiect de monitorizare: echipa investighează dacă probele de ţesut prelevate de la pacienţi cu cancer de sân conţin, de asemenea, urme de vase de sânge transformate. Studiul iniţial a apărut în 2021, în EMBO Molecular Medicine.
„Suntem curioşi să descoperim unde vom găsi asemănări şi unde vom vedea diferenţe", spune prof. Vogel.
(Foto articol: Secţiune tisulară a unei tumori mamare de şoarece: canalele matriciale (verde) segmentează ţesutul tumoral (albastru) şi formează nişe pentru celulele imune (roşu), care astfel nu mai pot ajunge să ucidă celulele tumorale. Credit: ETH Zurich).
